[0001] Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] DE 10 2007 040 661 A1 beschreibt ein Saugrohr für einen Verbrennungsmotor, in das ein kühlmitteldurchströmter
Wärmetauscher zur Kühlung von Ladeluft integriert ist. Mittels einer ersten Stellklappe
kann ein Ladeluftstrom einstellbar durch den Wärmetauscher oder einen Bypasskanal
geleitet werden. Eine zweite, separate Stellklappe erfüllt zudem die Funktion einer
Drosselklappe.
DE 42 40 239 A1,
JP 60 050 225 A und
WO 2005/019 619 A1 offenbaren weitere Ladeluftkühler mit Bypass.
[0003] Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Ladeluftkanal mit einem Wärmetauscher zur
Kühlung der Ladeluft anzugeben, der mit einfachen Mitteln eine Anpassung an verschiedene
Betriebssituationen erlaubt.
[0004] Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Ladeluftkanal erfindungsgemäß mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Anordnung des Bypass
ist eine Betriebsart ermöglicht, bei der die Ladeluft nur den ersten Wärmetauscher,
nicht aber den zweiten Wärmetauscher umgeht. Somit verbleibt noch eine Kühlung der
Ladeluft durch den zweiten Wärmetauscher, wobei aber zugleich ein verringerter Druckabfall
ermöglicht ist. Eine solche Umgehung nur des ersten Wärmetauschers ist insbesondere,
aber nicht notwendig bei einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors vorteilhaft.
[0005] In bevorzugter Weiterbildung kann eine Integration der Funktionen vorliegen, wobei
mittels nur eines einzigen Stellglieds die Anpassung der Ladeluftführung an verschiedene
Betriebsbedingungen vorgenommen werden kann. Insbesondere sind dies im Fall eines
Dieselmotors ein Normalbetrieb (Abgasführung über beide Wärmetauscher), ein Kaltstartbetrieb
und/oder ein Teillastbetrieb (Abgasführung über den Bypass bzw. nur den zweiten Wärmetauscher)
und ein Drosselbetrieb (zum Beispiel für eine Regeneration eines Partikelfilters und/oder
ein Abstellen des Motors). Unter Ladeluft im Sinne der Erfindung wird dabei verdichtete
Luft sowohl mit als auch ohne Beimengungen von rückgeführtem Abgas verstanden. Die
Erfindung ist bevorzugt bei Dieselmotoren einsetzbar, kann aber je nach Anforderungen
auch für Ottomotoren oder andere Verbrennungsmotoren eingesetzt werden.
[0006] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen,
dass der erste Wärmetauscher als Hochtemperatur-Wärmetauscher (HT) und der zweite
Wärmetauscher als Niedertemperatur-Wärmetauscher (NT) ausgebildet ist. Dies ermöglicht
bei Volllast bzw. Führung über beide Wärmetauscher eine besonders effektive Kühlung.
Zugleich kann bei Übergang zum Teillastbetrieb schnell und unmittelbar die Umgehung
des HT-Wärmetauschers erfolgen, so dass keine Aufwärmung der Ladeluft erfolgen kann..
Insbesondere kann eine Regelstrategie zur Schaltung des Stellglieds vorliegen, bei
der die Temperatur der einströmenden Ladeluft mit der eines Kühlfluids des HT-Wärmetauschers
verglichen wird und bei Unterschreiten eine entsprechende Umleitung durch den Bypass
erfolgt.
[0007] Ein Hochtemperatur-Wärmetauscher wird dabei typisch, aber nicht notwendig von Motor-Kühlmittel
von üblichen Betriebstemperaturen von z.B. 90 °C durchstromt, während der Niedertemperatur-Wärmetauscher
von kälterem Kühlmittel zum Beispiel eines Niedertemperaturzweigs des Kühlsystems
durchströmt wird. Insgesamt kann hierdurch verhindert werden, dass bei Betriebsbedingungen
wie etwa einem Teillastbereich bei betriebswarmem Motor die Ladeluft zunächst durch
den ersten Wärmetauscher aufgeheizt würde. Im Teillastbereich kann die Ladeluft den
Verdichter durchaus mit Temperaturen unterhalb der Hauptkühlmitteltemperatur bzw.
unterhalb von 90 °C verlassen. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Ladeluftkühlung
und somit des Verbrennungsmotors im Teillastbereich verbessert werden.
[0008] Es besteht dabei eine mögliche, aber nicht notwendige Ausführungsform der Erfindung
darin, dass der Ladeluftkanal ausschließlich über einen dergestalt geführten Bypass
verfügt, so dass die Ladeluft immer zumindest durch den weiteren Wärmetauscher geführt
ist.
[0009] Bei einer allgemein vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zudem ein zweiter
Bypass vorgesehen, wobei der zweite Bypass stromabwärts des zweiten Wärmetauschers
mündet. Hierdurch kann bei Bedarf, zum Beispiel beim Kaltstart oder anderen spezifischen
Betriebsbedingungen, eine vollständige Umgehung der beiden Wärmetauscher erfolgen.
Besonders bevorzugt kann dies in Verbindung mit einer Abgas-Rückführung erfolgen,
so dass ein vor allem unter Kaltstartbedingungen besonders kritischer Anfall von Kondensat
an den Wärmetauschern vermieden werden kann. Besonders bevorzugt kann dies in Verbindung
mit einer Abgas-Rückführung erfolgen, so dass ein vor allem unter Kaltstartbedingungen
besonders kritischer Anfall von Kondensat an den Wärmetauschern vermieden werden kann.
In bevorzugter Detailgestaltung ist in weiterer Integration der Funktionen vorgesehen,
dass die Ladeluft in einer dritten Stellung des Stellglieds von dem Eintritt zu dem
zweiten Bypass strömt. Alternativ hierzu kann aber auch ein zusätzliches Stellglied
zur Schaltung des zweiten Bypasses vorgesehen sein, wobei zum Beispiel der zweite
Bypass als absperrbare Verlängerung des ersten Bypasses ausgebildet ist.
[0010] Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ladeluftkanal
als Saugrohr des Verbrennungsmotors ausgebildet. Auf diese Weise wird eine kompakte
integrierte Einheit mit Wärmetauscher und Stellglied geschaffen, die unmittelbar an
einen Zylinderkopf des Motors angebracht werden kann und eine Kühlung und nach Betriebsart
unterschiedliche Ladeluftführung erlaubt.
[0011] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stellglied in einem bevorzugt im Wesentlichen
zylindrischen Kanal angeordnet, wobei in möglicher Detailgestaltung der Ladeluftstrom
im Bereich des Kanals um etwa 90°umgelenkt wird. Eine solche Anordnung des Stellglieds
ermöglicht große Ladeluftdurchsätze bei kleiner raumsparender Bauform.
[0012] In besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das
Stellglied als um eine Achse drehbare Walze ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine
kompakte und zuverlässige Bauweise. Die Walze kann zum Beispiel als Hohlwalze ausgebildet
sein, wobei der Ladeluftstrom in axialer Richtung in die Walze eintritt und durch
eine radiale Öffnung in der Walzenwand austritt. Je nach Stellung der Walze in Drehrichtung
überdeckt dabei die Öffnung ganz, teilweise oder gar nicht mit einer Zuführung zu
dem Wärmetauscher oder auch einer Öffnung des Bypasses.
[0013] Weiterhin bevorzugt hat das Stellglied eine Sperrfläche, wobei die Sperrfläche eine
geometrische Struktur zur Reduzierung des Durchtrittsquerschnitts hat. Eine solche
geometrische Struktur kann etwa als gezahnte Kante des Stellglieds, zum Beispiel einer
Kante der Öffnung einer Hohlwalze, ausgebildet sein oder auch als definierte Durchbrechungen
im Bereich der Kante. Die Wand der Hohlwalze bildet dabei die Sperrfläche aus. Hierdurch
kann insbesondere eine genaue Einstellung eines Durchtrittsquerschnitts mittels des
Stellglieds erfolgen. Zudem wird es ermöglicht, durch die geometrische Struktur einen
nicht linearen Zusammenhang zwischen dem Durchtrittsquerschnitt und einer Bewegung
des Stellglieds zu schaffen. Besonders gut wird das Stellglied durch solche Maßnahmen
auch als Drosselklappe eines Ottomotors verwendbar, bei dem allgemein besonders hohe
Anforderungen an die Genauigkeit des eingestellten Durchtrittsquerschnitts bestehen.
[0014] Bei einer kompakten und effektiven Bauform eines erfindungsgemäßen Ladeluftkanals
hat das Gehäuse einen Umlenkbereich zur U-förmigen Umlenkung der Ladeluft, wobei der
Umlenkbereich in bevorzugter Detailgestaltung stromabwärts des Wärmetauschers und
stromaufwärts eines weiteren Wärmetauschers angeordnet ist. Neben einer guten Nutzung
des im Motorraum zur Verfügung stehenden Bauraums kann dabei zudem eine zweistufige
Auslegung der Ladeluftkühlung durch separate Wärmetauscher erfolgen. Alternativ kann
es sich bei dem Wärmetauscher und dem weiteren Wärmetauscher auch um verschiedene
Abschnitte eines einzelnen Wärmetauschers handeln.
[0015] Allgemein bevorzugt ist das Gehäuse aus zumindest zwei Gehäuseteilen aufgebaut. Die
Gehäuseteile können nach einer Montage miteinander verschweißt werden oder auch verschraubt
oder auf sonstige Art aneinander festgelegt sein. Die Gehäuseteile können bevorzugt
aus einem Kunststoff, zum Beispiel einem Polyamid, bestehen.
[0016] Zur weiteren Optimierung ist an dem Gehäuse ein Zuganker vorgesehen, wobei durch
den Zuganker eine Versteifung einer Gehäusewand im Bereich einer Dichtung des Stellglieds
bewirkt ist. Hierdurch wird auch unter Vibrationen und/oder hohen Temperaturen und
Drücken eine Leckage im Bereich der Dichtung verhindert.
[0017] Bei einer vorteilhaften Detailgestaltung liegt das Stellglied an zumindest einer
Dichtung gleitend an, um einen Leckstrom der Ladeluft durch einen je nach Stellung
des Stellglieds ungewünschten Pfad zu verhindern. Zweckmäßig kann dabei die Dichtung
an das Gehäuse angegossen sein.
[0018] Allgemein vorteilhaft ist das Gehäuse zumindest abschnittsweise mehrwandig ausgebildet,
wobei in möglicher Detailgestaltung ein Kühlmittel zwischen den Gehäusewänden strömt.
Alternativ oder ergänzend zur Durchströmung mit einem Kühlmittel kann auch ein Hitzschutzblech,
zum Beispiel aus Metall, vorgesehen sein. Allgemein ermöglicht dies die Verwendung
von kostengünstigen Kunststoffen wie etwa Polyamiden für das Gehäuse selbst dann,
wenn in bestimmten Bereichen Ladelufttemperaturen von über 200 °C vorkommen.
[0019] Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse über zwei insbesondere
parallelen Reihen von Verschraubungen an dem Verbrennungsmotor festlegbar, wobei in
bevorzugter, aber nicht notwendiger Detailgestaltung zumindest eine der Verschraubungen
einen Teil des Gehäuses durchgreift. Hierdurch ist eine Festlegung zum Beispiel am
gaseinlassseitigen Flansch des Verbrennungsmotors unter besonders wenig Verspannung
ermöglicht.
[0020] Bei einer allgemein bevorzugten Variante ist zumindest einer der Wärmetauscher zwischen
den parallelen Reihen von Verschraubungen angeordnet, so dass er platzsparend angeordnet
und gut gegen Vibrationen abgestützt ist. Es können auch beide Wärmetauscher zwischen
den parallelen Reihen von Verschraubungen angeordnet sein. Je nach Anforderungen an
den Bauraum kann der zweite Wärmetauscher aber auch außerhalb der Reihen von Verschraubungen
angeordnet sein, zum Beispiel oberhalb einer oberen Verschraubungsreihe oder unterhalb
einer unteren Verschraubungsreihe. Zudem wird hierdurch eine größere Bauhöhe des außerhalb
der Verschraubungsreihen angeordneten Wärmetauschers ermöglicht. Allgemein ist es
bei allen genannten Anordnungen vorteilhaft, dass keine Verschraubung den Bereich
des Netzes bzw. der aktiven Kühlfläche eines Wärmetauschers durchgreift, da dies für
viele Bauarten von Wärmetauschern eher aufwendig zu realisieren ist.
[0021] Bei je nach Bauraumanforderungen bevorzugten Abwandlungen können die Wärmetauscher
entweder eine unterschiedliche Länge oder auch eine gleiche Länge quer zu der Strömungsrichtung
aufweisen. Eine gleiche Länge ist vorteilhaft in Bezug auf ein Gleichteilekonzept
und auf eine Vergleichmäßigung der Strömungswiderstände an den Wärmetauschern. Eine
Bauform mit verschiedener Wärmetauscherlänge ermöglicht eine besonders optimale Ausnutzung
von gegebenen Bauräumen.
[0022] Allgemein vorteilhaft im Interesse einer kompakten, kurzbauenden Ausgestaltung ist
es vorgesehen, dass der Ladeluftstrom nach dem stromaufwärtigen der beiden Wärmetauscher
und vor dem stromabwärtigen der beiden Wärmetauscher eine Umlenkung, insbesondere
um 180°, erfährt. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Ladeluftstrom nach
dem stromabwärtigen der beiden Wärmetauscher eine weitere Umlenkung erfahren. Bei
einer ersten Detailgestaltung kann dies in Form einer um das Stellglied gebogenen
Führung erfolgen. Bei einer alternativen oder ergänzenden Detailgestaltung erfolgt
die Umlenkung um wenigstens 90°. Die Folge von Umlenkungen kann insgesamt zum Beispiel
einen U-flow Wärmetauscher oder auch einen S-flow-Wärmetauscher ausbilden. Die Drehrichtung
der Umlenkungen des Ladeluftstroms kann bei beiden der vorgenannten Detailgestalfungen
im Verlauf des Ladeluftkanals das Vorzeichen wechseln, wodurch eine gute Durchmischung
der die Wärmetauscher verlassenen Luft bei geringem oder kaum vorhandenem Druckabfall
erzielt wird.
[0023] Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Anzahl der Verschraubungen
entweder vier, bevorzugt zum Anschluss an einen Dreizylindermotor, oder fünf, bevorzugt
zum Anschluss an einen Vierzylindermotor. Hierdurch wird die Anzahl an Verschraubungen
möglichst gering gehalten, wobei zugleich eine verspannungsfreie und sichere Halterung
des Ladeluftkanals am Verbrennungsmotor gegeben ist.
[0024] Zur einfachen und sicheren Montage ist es vorgesehen, dass eine Ausnehmung für die
das Gehäuse durchgreifende Verschraubung materialeinheitlich einstückig mit dem Gehäuse
ausgebildet ist. Je nach Bauraum kann die Ausnehmung in Form einer Rinne oder eines
Tunnels ausgebildet sein, wobei auch beide Varianten an dem gleichen Ladeluftkanal
vorhanden sein können. Die Herstellung einer solchen Ausnehmung kann im Zuge eines
Spritzgussverfahrens erfolgen, mit dem ein Teil oder das gesamte Gehäuse aus Kunststoff
hergestellt wird. Grundsätzlich ist auch ein anderes Gehäusematerial als Kunststoff,
zum Beispiel Aluminium, denkbar.
[0025] Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform umfasst der Wärmetauscher einen Stapel
von Flachrohren, wobei die Flachrohre von einem kühlenden Fluid durchströmt und von
der Ladeluft umströmt werden. Die Flachrohre können etwa zwischen einem oberen und
einem unteren Kasten angeordnet sein. Bevorzugt sind einem der Kästen beide Anschlüsse
für das die Flachrohre durchströmende Kühlmittel vorgesehen. Flachrohre, zwischen
den Flachrohren gegebenenfalls vorgesehene Rippen, Kästen und je nach Anforderungen
auch die Kühlmittelanschlüsse können als gemeinsam kassetierter Aluminium-Wärmetauscher
in einem Lötofen verlötet werden.
[0026] Bei einem allgemein bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem Stellglied
ein Drosselglied vorgesehen. Besonders bevorzugt ist durch das Drosselglied eine vollständige
Absperrung der Ladeluft einstellbar. Eine solche vollständige Absperrung kann zum
Beispiel dem sicheren Abstellen eines Dieselmotors dienen. Zudem kann das Drosselglied
zur Bereitstellung eines ausreichenden Unterdrucks etwa für eine Abgas-Rückführung
im Teillastbereich unterstützend wirken. Allgemein kann dabei seitens des Stellglieds
auf die Möglichkeit einer starken Drosselung oder auch nur einer vollständigen Absperrung
des Ladeluftstroms verzichtet werden, wodurch sich der bauliche Aufwand bezüglich
einer Abdichtung des Stellglieds verringert. Insbesondere bei Ausbildung des Stellglieds
in Walzenform kann seine Bauweise hierdurch einfach gehalten werden.
[0027] Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform mit zwei Wärmetauschern ist es vorteilhaft
vorgesehen, dass in einer vierten Stellung des Stellglieds die Ladeluft von dem Eintritt
zu einem zweiten Bypass geführt ist, wobei der zweite Bypass stromabwärts des weiteren
Wärmetauschers mündet. Hierdurch ist es möglich, bei entsprechenden Betriebsbedingungen
wie etwa einem Kaltstart eine vollständige Umgehung der Wärmetauscher bzw. der Ladeluftkühlung
einzustellen. Je nach Anforderungen an den Bauraum kann es bei einer Ausführungsform
mit zwei Wärmetauschern vorgesehen sein, dass das Stellglied im Wesentlichen in einer
Ebene mit den beiden Wärmetauschern angeordnet ist, insbesondere zudem in einer Ebene
mit dem Austritt des Ladeluftkanals. In einer solchen Anordnung ist die Führung von
Verschraubungen zur Festlegung des Ladeluftkanals an dem Verbrennungsmotor besonders
einfach realisierbar.
[0028] In hierzu alternativer Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass die beiden
Wärmetauscher und der Austritt im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, wobei
das Stellglied außerhalb dieser Ebene, insbesondere vollständig oberhalb oder vollständig
unterhalb der Ebene, angeordnet ist. Eine solche Bauform ist besonders kompakt und
kurzbauend, so dass der in vielen Fällen neben dem Verbrennungsmotor für einen Ladeluftkanal
zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt werden kann.
[0029] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen
Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
[0030] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der
anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Ladeluftkanals.
- Fig. 2
- zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Ladeluftkanals.
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Schnittansicht durch eine detaillierte Ausführung eines Ladeluftkanals
gemäß Fig. 1 in einer ersten Stellung eines Stellglieds.
- Fig. 4
- zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 3.
- Fig. 5
- zeigt eine räumliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- Fig. 6
- zeigt eine weitere räumliche Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 5.
- Fig. 7
- zeigt eine seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5.
- Fig. 8
- zeigt eine Draufsicht von oben auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5.
- Fig. 9
- zeigt eine Draufsicht von vorne auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5.
- Fig. 10
- zeigt eine räumliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- Fig. 11
- zeigt eine Draufsicht von oben auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 10.
- Fig. 12
- zeigt eine erste seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 10.
- Fig. 13
- zeigt eine zweite seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 10.
- Fig. 14
- zeigt eine räumliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- Fig. 15
- zeigt eine Draufsicht von oben auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 14.
- Fig. 16
- zeigt eine erste seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 14.
- Fig. 17
- zeigt eine zweite seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel aus Fig. 14.
[0031] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, bei
dem ein erfindungsgemäßer Ladeluftkanal einen ersten Wärmetauscher 6 und einen zweiten
Wärmetauscher 8 umfasst. Der erste Wärmetauscher 6 ist als Hochtemperatur-Ladeluftkühler
(HT-LLK) und der zweite Wärmetauscher 8 als Niedertemperatur-Ladeluftkühler (NT-LLK)
ausgebildet. Im Beispiel nach
[0032] Fig. 1 sind die beiden Wärmetauscher 6, 8 übereinander angeordnet, wobei die Ladeluft
bei einer Strömung vom ersten zum zweiten Wärmetauscher eine Umkehrung um 180° in
einem Umlenkbereich 7 erfährt.
[0033] Von einem Eintritt 3 wird die Ladeluft durch ein Stellglied 4 je nach Stellung über
verschiedene Wege geleitet.
[0034] In einer ersten Stellung wird die Ladeluft zu dem ersten Wärmetauscher 6 und nachfolgend
durch den Umlenkbereich 7 zu dem zweiten Wärmetauscher 8 geleitet.
[0035] In einer zweiten Stellung wird die Ladeluft zu einem ersten Bypass 13 geleitet, durch
den der erste Wärmetauscher 6 umgangen wird, so dass der Bypass 13 stromaufwärts des
zweiten Wärmetauschers 8 mündet.
[0036] In einer dritten Stellung des Stellglieds 4 wird die Ladeluft zu einem zweiten Bypass
28 geleitet, der stromabwärts beider Wärmetauscher 6, 8 in einen Sammlerbereich 2
des Ladeluftkanals mündet.
[0037] Fig. 2 zeigt eine zweite schematische Ausführungsform, bei der im Unterschied zu
Fig. 1 die beiden Wärmetauscher 6, 8 in einer Ebene hintereinander angeordnet sind.
Hierdurch entfällt der Umlenkbereich 7 zwischen den beiden Wärmetauschern 6, 8.
[0038] Fig. 3 zeigt ein beispielhafte konstruktive Realisierung eines Ladeluftkanal gemäß
Fig. 1. Der Ladeluftkanal nach Fig. 3 bis Fig. 4 ist als Saugrohr eines Verbrennungsmotors
ausgebildet, bei dem ein aus Polyamid bestehendes Gehäuse 1 des Ladeluftkanals einen
Sammlerbereich 2 umschließt, der mit einem Ladeluftaustritt 2a an einen Zylinderkopf
eines Verbrennungsmotors, vorliegend eines Dieselmotors, angeflanscht wird.
[0039] Das Gehäuse 1 hat einen Eintritt 3, in die die von einem Verdichter, z.B. einem Abgasturbolader,
verdichtete und erhitzte Ladeluft einströmt. Der Eintritt 3 hat vorliegend einen kreisrunden
Querschnitt und verlängert sich zu einem zylindrischen Kanal 16, in dem ein nach Art
einer Walze ausgeformtes Stellglied 4 positioniert ist. Das Stellglied 4 umfasst eine
mittels eines nicht dargestellten Aktuators drehbare Hohlwalze, in deren Wandung eine
Öffnung 5 vorgesehen ist. Die Wandung der Hohlwalze 4 stellt eine radial gerichtete
Austrittsöffnung für die Ladeluft dar, die nach Eintritt in das Gehäuse zunächst axial
in die Hohlwalze 4 einströmt und dann im Wesentlichen um 90° umgelenkt die Hohlwalze
4 durch die Öffnung 5 verlässt.
[0040] In dem zylindrischen Kanal 16 sind mehrere Durchtritte 12, 13, 28 vorgesehen, mit
denen die Öffnung 5 je nach Drehstellung überdeckt. Um Leckströme von Ladeluft zu
vermeiden, sind zudem mehrere Dichtungen 14 in der Wand des zylindrischen Kanals 16
angeordnet, die im vorliegenden Beispiel als an das Gehäusematerial angegossene Dichtungsstreifen
ausgebildet sind.
[0041] Um dem Gehäuse 1 und insbesondere der Position der Dichtungen 14 eine ausreichende
Stabilität gegenüber dem Ladeluftdruck und anderen Einflüssen zu verschaffen, ist
zudem ein Zuganker 15 in der Nähe des zylindrischen Kanals 16 an dem Gehäuse 1 vorgesehen.
[0042] In einer ersten Stellung des Stellglieds gemäß Fig. 3 liegt die Öffnung 5 in Überdeckung
mit einem ersten Durchtritt 12 in dem Gehäuse 1. Dabei strömt die Ladeluft aus der
Öffnung 5 des Stellglieds 4 zu einem ersten, in dem Gehäuse 1 angeordneten, flassigkeitsgekuhlten
Wärmetauscher 6, dem ein Umlenkbereich 7 und nach Umlenkung um 180° ein zweiter Wärmetauscher
8 folgt. Beim Durchströmen der Wärmetauscher 6, 8 wird Wärmeenergie der Ladeluft an
das Kühlfluid der Wärmetauscher abgegeben.
[0043] Vorliegend sind die Wärmetauscher 6, 8 als verschiedene Bereiche bzw. Abschnitte
eines einzelnen Wärmetauschereinsatzes 9 ausgebildet, der nur einen Zufluss und einen
Abfluss für Kühlfluid hat. Alternativ können aber auch zwei separate Wärmetauscher
vorgesehen sein, die jeweils einen Zufluss und einen Abfluss für identisches oder
auch verschiedenes Kühlfluid haben. Hierdurch können die separaten Wärmetauscher insbesondere
mit Kühlfluiden verschiedener Temperatur zur Effizienzsteigerung der Ladeluftkühlung
betrieben werden. Die Bauform des Ladeluftkanals bezüglich der Wärmetauscher kann
auch als U-flow-Kühler bezeichnet werden (siehe auch schematisches Beispiel nach Fig.
1).
[0044] Nach Austritt aus dem weiteren Wärmetauscher 8 durchströmt die Ladeluft den Sammlerbereich
2 und tritt dann in den Verbrennungsmotor ein.
[0045] In einer zweiten Stellung der Hohlwalze 4 ist der Weg zu dem ersten Durchtritt 12
durch die Wandung der Hohlwalze als Sperrfläche verschlossen, und die Öffnung 5 deckt
sich mit einem zweiten Durchtritt, der der Beginn eines außen entlang führenden, kanalförmigen
ersten Bypasses 13 ist. Der Bypass 13 mündet in den Umlenkbereich 7, also stromabwärts
des ersten Wärmetauschers 6 und stromaufwärts des zweiten Wärmetauschers 8. Hierdurch
wird in der zweiten Stellung des Stellglieds 4 nur der erste der beiden Wärmetauscher
6, 8 umgangen. Eine solche Betriebsart wird zum Beispiel bei einem Wechsel von Vollast
auf Teillast gewählt. Hierdurch entfällt ein Teil der Ladeluftkühlung bzw. es wird
unter Umständen sogar zunächst eine Aufreizung der im Teillastbetrieb weniger erwärmten
Ladeluft durch den ersten Wärmetauscher 6 vermieden. Zugleich wird der Druckabfall
durch Umgehung eines der Wärmetauscher reduziert, so dass insgesamt ein effektiverer
Teillastbetrieb möglich wird.
[0046] In einer dritten Stellung der Hohlwalze 4 ist der Weg zu dem ersten Durchtritt 12
und zu dem zweiten Durchtritt 13 durch die Wandung der Hohlwalze als Sperrfläche verschlossen,
und die Öffnung 5 deckt sich mit einem dritten Durchtritt 28, der als zweiter Bypass
in einer an den zylindrischen Kanal 16 angrenzenden Wand des Sammlerbereichs 2 vorgesehen
ist. In dieser Stellung strömt die Ladeluft somit unmittelbar von dem Eintritt 3 durch
die Hohlwalze 4 in den Sammlerbereich 2, so dass keine Kühlung durch die Wärmetauscher
6,8 erfolgt. Eine solche Betriebsart wird zum Beispiel in einer Kaltstartphase gewählt,
um ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors zu ermöglichen.
[0047] Insbesondere kann der Ladeluft ein Anteil an rückgeführtem Abgas beigemengt sein.
Die Zumischung des Abgases kann vor einem Eintritt in den erfindungsgemäßen Ladeluftkanal
erfolgen oder auch in dem Ladeluftkanal selbst (nicht dargestellt).
[0048] Bei einer weiteren Stellung der Hohlwalze 4 liegt die Öffnung 5 gegenüber der Wand
des zylindrischen Kanals 16, so dass ein vollständiger Verschluss bzw. eine vollständige
Reduzierung des Durchtrittsquerschnitts der Ladeluft gegeben ist.
[0049] Bei einer nicht gezeigten Zwischenstellung kann die Öffnung 5 sich nur teilweise
mit einem der Durchtritte 12, 13, 28 überlappen, so dass eine einstellbare, stufenlose
Reduzierung des Durchtrittsquerschnitts bzw. eine einstellbare Drosselung des Ladeluftstroms
erzielt wird. Um eine hohe Genauigkeit der Einstellung zu gewährleisten, hat die Sperrfläche
bzw. Wandung der Hohlwalze angrenzend an die Öffnung 5 keine glatte Kante, sondern
eine geometrische Struktur in Form einer Zahnung 14 (siehe Fig. 4). Die Zahnung kann
zudem noch in Richtung zur Walzenmitte angewinkelt sein, damit die Walze 4 beim Drehen
nicht an dem Gehäuse 1 hängen bleibt.
[0050] Für Benzinmotoren kann die Anwendung einer Walzendrossel aufgrund von Bauraumrestriktionen
ebenfalls interessant sein, jedoch sollte hierzu eine genauere Drosselung, z.B. über
größere Verzahnungen, möglich sein.
[0051] Sämtlichen der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 bis Fig.
17 ist gemeinsam, dass zur Montage an den Zylinderkopf eines Dreizylindermotors zwei
vorliegend parallele Reihen von Verschraubungen 17 vorgesehen sind, nämlich zwei obere
Verschraubungen 17a und zwei untere Verschraubungen 17b. Die zur Festlegung des Ladeluftkanals
an dem Zylinderkopf dienenden Schrauben bzw. Zuganker selbst sind nicht dargestellt.
[0052] Die beiden parallelen Reihen von Verschraubungen haben vorliegend einen Abstand von
90 mm (Abstand der Kanalmitten). Der Außendurchmesser der Hohlwalze 4 ist in den Ausführungsbeispielen
ähnlich und beträgt jeweils zwischen 60 mm und 65 mm.
[0053] Jedes der Ausführungsbeispiele Fig. 5 bis Fig. 17 hat, wie im ersten Ausführungsbeispiel,
einen ersten Wärmetauscher 6 und einen zweiten Wärmetauscher 8. Ebenso liegen jeweils
ein erster Durchtritt 12 und ein zweiter Durchtritt bzw. Bypass 13 vor, und die grundsätzliche
Funktion des Stellglieds 4 in Form einer Hohlwalze 4 ist ebenfalls jeweils identisch.
[0054] Die Beispiele nach Fig. 5 bis Fig. 17 entsprechen jeweils dem Schema des Beispiels
nach Fig. 2, bei dem die beiden Wärmetauscher 6, 8 in einer Ebene hintereinander angeordnet
sind. Somit liegt kein Umlenkbereich zwischen den Wärmetauschern vor. Beide Wärmetauscher
6, 8 sind jeweils zwischen den Reihender Verschraubungen 17 angeordnet. Dies limitiert
die Höhe der Wärmetauscher in einer Höhenrichtung H auf vorliegend weniger als 90
mm, ermöglicht aber meist eine Erstreckung in einer Längsrichtung L, die der gesamten
Breite des Zylinderkopfes entspricht.
[0055] Die unteren Verschraubungen 17 verlaufen unterhalb des Ladeluftkanals und kollidieren
je nach Ausführungsform nicht mit seinem Gehäuse. Sie können zum Beispiel an nicht
gezeigten Befestigungslaschen am Rand des Ladeluftaustritts 2a zusammenwirken.
[0056] Die oberen Verschraubungen 17 verlaufen abschnittsweise in Ausnehmungen 18 in Form
von Sicken, die materialeinheitlich einstückig in einem zweiten Umlenkbereich 19 des
Ladeluftkanals ausgebildet sind, der zudem den Sammlerbereich 2 ausbildet. Bei sämtlichen
der beschriebenen Ausführungsbeispiele besteht der Ladeluftkanal aus Kunststoff, so
dass die Ausnehmungen 18 im Spritzgussverfahren ausformbar sind.
[0057] Bei jedem der Beispiele nach Fig. 5 bis Fig. 17 ist jeweils zumindest ein kanalförmiger
Bypass 13 vorgesehen, der an dem walzenförmigen Stellglied 4 beginnt und stromabwärts
des ersten Wärmetauschers 6, aber stromaufwärts des zweiten Wärmetauschers 8 mündet.
Dabei ist der erste Wärmetauscher 6 jeweils als Hochtemperatur-Wärmetauscher ausgebildet,
der in einen Kuhlkreislauf des Motor-Kuhlmittels integriert ist. Typische Kühlmitteltemperaturen
bei betriebswarmem Motor betragen liegen hier im Bereich von 90 °C. Der nachfolgende,
zweite Wärmetauscher 8 ist als Niedertemperatur-Wärmetauscher ausgebildet, der an
einen Niedertemperaturzweig des Kühlkreislaufs angeschlossen ist. Die hier vorliegenden
Kühlmitteltemperaturen sind deutlich niedriger und können die Temperatur der Umgebungsluft
erreichen. Es ist alternativ oder ergänzend auch denkbar, dass der Niedertemperatur-Wärmetauscher
von einem Kältemittel eines Kältekreises durchströmt wird.
[0058] Eine weitere Gemeinsamkeit der Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 bis 17 besteht in
einem stromaufwärts des walzenförmigen Stellglieds 4 angeordneten Drosselglied 23,
das über einen elektromotorischen Aktuator 23a antreibbar verstellbar ist. Das Drosselglied
23a ist jeweils in dem gleichen zylindrischen Kanal 16 wie das walzenförmige Stellglied
4 angeordnet und als kreisförmige Drosselklappe ausgeformt, deren Welle den zylindrischen
Kanal 16 quer durchgreift. Durch das Drosselglied 23a lässt sich der Eintritt 3 bzw.
zylindrische Kanal 16 so vollständig absperren, dass zum Beispiel im Fall eines Dieselmotors
ein Abstellen des Motors über die Drosselklappe geleistet werden kann. Dadurch kann
bezüglich des Stellglieds 4 auf aufwendige Dichtungsmaßnahmen verzichtet werden, die
bei Zielsetzung einer vollständigen Absperrbarkeit nur durch das Stellglied 4 sonst
erforderlich wären. Zudem kann durch die Drosselklappe 23 eine Unterstützung der Drosselungseinstellung
im Bereich extremer Drosselungen erreicht werden, zum Beispiel zur Erzeugung eines
ausreichenden Unterdrucks für eine Hochdruck-Abgasrückführung im Teillastbereich stromabwärts
des Stellglieds 4.
[0059] Im Fall des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 bis 9 ist der stromaufwärts des zweiten
Wärmetauschers 8 mündende Bypass 13 der einzige Bypass des Ladeluftkanals. Die Ladeluft
durchströmt somit in jeder Stellung des Stellglieds 4 immer zumindest den weiteren
Wärmetauscher 8.
[0060] Der zylindrische Kanal 16 mit dem Stellglied 4 sowie die beiden Wärmetauscher 6,
8 befinden sich gemäß der seitlichen Draufsicht Fig. 7 im Wesentlichen in einer Ebene
und sind in Strömungsrichtung der Ladeluft hintereinander angeordnet. Der Bypass 13
ist als oberhalb dieser Ebene verlaufender, flacher gebogener Kanal ausgeformt, der
in einen Zwischenraum 24 zwischen den Wärmetauschern 6, 8 mündet.
[0061] In dem Bypass 13 sind Ausnehmungen 18 ausgebildet, mittels der das Gehäuse 1 durchgreifende
obere Verschraubungen vorgesehen werden. Untere Verschraubungen verlaufen vollständig
unterhalb des Gehäuses 1.
[0062] Weiterhin ist an dem Gehäuse 1 seitlich und an dem dem Drosselglied 23 gegenüberliegenden
Endbereich des zylindrischen Kanals 16 ein elektromotorischer Aktuator 25 zur Betätigung
des Stellglieds 4 angeordnet. Der Aktuator 25 umfasst eine linear verschiebliche Stange
26, die über eine Kugelkopflagerung mit einem exzentrisch zu der Drehachse der Walze
4 angeordneten Zapfen 27 des walzenförmigen Stellglieds verbunden ist. Mittels angetriebener
Bewegung der Stange 26 wird der Zapfens 27 und mit diesem die Walze des Stellglieds
4 verstellt, so dass die verschiedenen vorstehend beschriebenen Führungen der Ladeluft
einstellbar sind.
[0063] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 bis 13 liegt im Unterschied zu dem Beispiel
nach Fig. 5 bis Fig. 9 ein weiterer, zweiter Bypass 28 vor. Die Anordnung von Stellglied
4 und jedem der Wärmetauscher 6, 8 in einer Ebene ist ebenso beibehalten wie die Anordnung
des ersten Bypasskanals 13 oberhalb dieser Ebene. Zusätzlich ist nun unterhalb der
Ebene der Wärmetauscher 6, 8 der weitere Bypasskanal 28 in zu dem ersten Kanal ähnlicher,
flacher und sich über die Breite des Gehäuses 1 erstreckender Ausformung vorgesehen.
Der zweite Bypass 28 mündet stromabwärts beider Wärmetauscher 6, 8, so dass hierdurch
eine Führung der Ladeluft unter vollständiger Umgehung sämtlicher Wärmetauscher 6,
8 ermöglicht ist.
[0064] Der zweite Bypasskanal 28 hat analog dem ersten Bypasskanal 13 Ausnehmungen 18, in
denen die unteren Verschraubungen des Ladeluftkanals mit dem Verbrennungsmotor angeordnet
sind.
[0065] Insgesamt hat das Stellglied gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 bis 13 somit
eine zusätzliche vierte Stellung, in der die Ladeluft unter vollständiger Umgehung
der Wärmetauscher 6, 8 durch den zweiten Bypass 28 geführt ist. Wie zuvor gilt: In
der ersten Stellung des Stellglieds wird die Ladeluft vom Eintritt 3 durch sämtliche
Wärmetauscher 6, 8 zum Austritt 2a geführt. In der zweiten Stellung wird die Ladeluft
durch den ersten Bypass 13 unter zumindest teilweiser Umgehung des ersten Wärmetauschers,
insbesondere unter vollständiger Umgehung des ersten Wärmetauschers 6, geführt. In
der dritten Stellung des Stellglieds 4 erfolgt eine vollständige Umgehung beider Wärmetauscher
6, 8 mittels des zweiten Bypasses 28. Wie in sämtlichen der andere Ausführungsbeispiele
kann in jeder der Stellungen eine gezielte Drosselung der geführten Ladeluft erfolgen,
indem nur eine teilweise Überdeckung der Öffnungen mit der Walzenöffnung erfolgt.
Fig. 14 bis 17 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ebenso
wie im vorhergehenden Beispiel nach Fig. 10-13 ein zweiter Bypass 28 und insgesamt
eine identische Funktion des Ladeluftkanals vorliegt. Im Unterschied zum vorhergehenden
Beispiel liegt eine andere räumliche Anordnung der Komponenten in dem Gehäuse vor,
wodurch eine höhere und kürzere Bauform resultiert, die je nach Anforderungen vorteilhaft
sein kann.
[0066] Dabei sind die beiden Wärmetauscher 6, 8 und der Austritt 2a weiterhin in einer Ebene
hintereinander angeordnet. Das Stellglied 4 ist nicht in dieser Ebene angeordnet,
sondern oberhalb. Von dem zylindrischen Kanal 16 des Stellglieds 4 zweigen fächerartig
drei Kanäle ab, nämlich ein Hauptkanal 12a zur Führung der Ladeluft durch beide Wärmetauscher
6, 8, der erste Bypasskanal 13 zur Führung der Ladeluft vom Eintritt 3 zu einem Zwischenraum
24 zwischen den Wärmetauschern 6, 8 und der zweite Bypasskanal 28 zur Führung der
Ladeluft vom Eintritt 3 zum Sammler 2 bzw. Austritt 2a unter vollständiger Umgehung
beider Wärmetauscher 6, 8.
[0067] Bei diesem Beispiel liegen tunnelförmige Ausnehmungen 18 für eine Reihe der Verschraubungen
vor, die das Gehäuse 1 zwischen der Ebene des Stellglieds und der Ebene der Wärmetauscher
6, 8 durchgreifen. In alternativer Gestaltung kann das Stellglied anstatt oberhalb
der Wärmetauscher 6, 8 auch unterhalb der Wärmetauscher 6, 8 angeordnet sein (z.B.
durch Umdrehen der Vorrichtung um 180°).
[0068] Für jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kann der erste Bypasskanal
13 und/oder -sofern vorhanden- der zweite Bypasskanal 28 mittels parallel zur Ladeluftströmung
verlaufender Stege, wabenförmiger Ausformung der Kanäle oder ähnlicher Maßnahmen zur
Verbesserung der Steifigkeit des Gehäuses 1 ausgebildet sein.
[0069] Es versteht sich, dass die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen
beliebig miteinander kombiniert werden können.
1. Ladeluftkanal für einen Verbrennungsmotor, umfassend ein Gehäuse (1) mit zumindest
einem Eintritt (3) und zumindest einem Austritt (2a) für Ladeluft, wobei in dem Gehäuse
(1) ein erster Wärmetauscher (6, 8) zur Kühlung der Ladeluft angeordnet ist, wobei
an dem Gehäuse (1) ein Bypass (13) zur zumindest teilweisen Umgehung des Wärmetauschers
(6, 8) angeordnet ist, wobei an dem Gehäuse (1) ein Stellglied (4) zur Beeinflussung
des Ladeluftstroms angeordnet ist, wobei in einer ersten Stellung des Stellglieds
(4) die Ladeluft von dem Eintritt (3) zu dem ersten Wärmetauscher (6, 8) geführt ist,
und wobei in einer zweiten Stellung des Stellglieds (4) die Ladeluft von dem Eintritt
(3) zu dem Bypass (13) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass (13) stromaufwärts eines zweiten Wärmetauschers (8) des Ladeluftkanals
mündet, wobei weiterhin ein zweiter Bypass (28) vorgesehen ist, wobei der zweite Bypass
(28) stromabwärts des zweiten Wärmetauschers (8) mündet und die Ladeluft in einer
dritten Stellung des Stellglieds von dem Eintritt (3) zu dem zweiten Bypass (28) strömt.
2. Ladeluftkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (6) als Hochtemperatur-Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher
(8) als Niedertemperatur-Wärmetauscher ausgebildet ist.
3. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftkanal als Saugrohr des Verbrennungsmotors ausgebildet ist.
4. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (4) in einem insbesondere im Wesentlichen zylindrischen Kanal (16)
angeordnet ist, wobei insbesondere der Ladeluftstrom im Bereich des Kanals (16) um
etwa 90°umgelenkt wird.
5. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (4) als um eine Achse drehbare Walze ausgebildet ist
6. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (4) eine Sperrfläche aufweist, wobei die Sperrfläche eine geometrische
Struktur (14) zur Reduzierung des Durchtrittsquerschnitts aufweist.
7. Ladeluftkanat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) über zwei insbesondere parallelen Reihen (17a, 17b) von Verschraubungen
(17) an dem Verbrennungsmotor festlegbar ist, wobei insbesondere zumindest eine der
Verschraubungen (17) einen Teil des Gehäuses durchgreift.
8. Ladeluftkanal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Wärmetauscher (6, 8) zwischen den parallelen Reihen von Verschraubungen
(17a, 17b) angeordnet ist.
9. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeluftstrom nach dem stromaufwärtigen der beiden Wärmetauscher (6) und vor
dem stromabwärtigen der beiden Wärmetauscher (8) eine Umlenkung, insbesondere um 180°,
erfährt.
10. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (4) im Wesentlichen in einer Ebene mit den beiden Wärmetauschern (6,
8) angeordnet ist, insbesondere zudem in einer Ebene mit dem Austritt (2a) des Ladeluftkanals.
11. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wärmetauscher (6, 8) und der Austritt (2a) im Wesentlichen in einer Ebene
angeordnet sind, wobei das Stellglied (4) außerhalb dieser Ebene, insbesondere vollständig
oberhalb oder vollständig unterhalb der Ebene, angeordnet ist.
12. Ladeluftkanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Stellglied (4) ein Drosselglied (23) vorgesehen ist:
1. A charge air duct for an internal combustion engine, comprising a housing (1) having
at least one inlet (3) and at least one outlet (2a) for charge air, wherein a first
heat exchanger (6, 8) is disposed in the housing (1) to cool the charge air, wherein
a bypass (13) is disposed on the housing (1) to at least partially circumvent the
heat exchanger (6, 8), wherein an actuator (4) is disposed on the housing (1) to influence
the charge air flow, wherein the charge air is guided from the inlet (3) to the first
heat exchanger (6, 8) in a first position of the actuator (4), and wherein the charge
air is guided from the inlet (3) to the bypass (13) in a second position of the actuator
(4), characterized in that the bypass (13) leads upstream of a second heat exchanger (8) of the charge air duct,
wherein furthermore a second bypass (28) is provided, wherein the second bypass (28)
leads downstream of the second heat exchanger (8) and the charge air flows from the
inlet (3) to the second bypass (28) in a third position of the actuator.
2. The charge air duct according to claim 1, characterized in that the first heat exchanger (6) is in the form of a high temperature heat exchanger,
and the second heat exchanger (8) is in the form of a low temperature heat exchanger.
3. The charge air duct according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the charge air duct is in the form of an intake manifold of the internal combustion
engine.
4. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (4) is disposed in a duct (16) which is substantially cylindrical in
particular, wherein the charge air flow is redirected by approximately 90° in the
region of the duct (16) in particular.
5. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (4) is in the form of a roller which is rotatable about an axis.
6. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (4) comprises a blocking surface, wherein the blocking surface has a
geometric structure (14) to reduce the flow cross-section.
7. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) can be attached to the internal combustion engine via two parallel,
in particular, rows (17a, 17b) of screw connections (17), wherein, in particular,
at least one of the screw connections (17) extends through a part of the housing.
8. The charge air duct according to claim 7, characterized in that at least one of the heat exchangers (6, 8) is disposed between the parallel rows
of screw connections (17a, 17b).
9. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the change air flow is redirected, in particular by 180°, after the heat exchanger
(6) of the two that is upstream, and before the heat exchanger (8) of the two that
is downstream.
10. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (4) is disposed substantially in a plane with the Lwo heat exchangers
(6, 8), in particular also in a plane with the outlet (2a) of the charge air duct.
11. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that the two heat exchangers (6, 8) and the outlet (2a) are disposed substantially in
a plane, wherein the actuator (4) is disposed outside of this plane, in particular
entirely above or entirely below the plane.
12. The charge air duct according to one of the preceding claims, characterized in that a throttle element (23) is provided in addition to the actuator (4).
1. Conduit d'air de suralimentation pour un moteur à combustion interne, comprenant un
carter (1) comportant au moins une entrée (3) et au moins une sortie (2a) pour de
l'air de suralimentation, où un premier échangeur de chaleur (6, 8) servant au refroidissement
de l'air de suralimentation est disposé dans le carter (1), où une dérivation (13)
servant au contournement au moins partiel de l'échangeur de chaleur (6, 8) est disposée
sur le carter (1), où un actionneur (4) servant à influencer le flux d'air de suralimentation
est disposé sur le carter (1), où, dans une première position de l'actionneur (4),
l'air de suralimentation est guidé depuis l'entrée (3) jusqu'au premier échangeur
de chaleur (6, 8) et où, dans une deuxième position de l'actionneur (4), l'air de
suralimentation est guidé depuis l'entrée (3) jusqu'à la dérivation (13), caractérisé en ce que la dérivation (13) débouche en amont d'un deuxième échangeur de chaleur (8) du conduit
d'air de suralimentation, où il est prévu en outre une deuxième dérivation (28), où
la deuxième dérivation (28) débouche en aval du deuxième échangeur de chaleur (8),
et l'air de suralimentation, dans une troisième position de l'actionneur, s'écoule
depuis l'entrée (3) jusqu'à la deuxième dérivation (28).
2. Conduit d'air de suralimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier échangeur de chaleur (6) est conçu comme un échangeur de chaleur à haute
température, le deuxième échangeur de chaleur (8) étant conçu comme un échangeur de
chaleur à basse température.
3. Conduit d'air de suralimentation selon l'une des revendications précédentes 1 ou 2,
caractérisé en ce que le conduit d'air de suralimentation est conçu comme un collecteur d'admission du
moteur à combustion interne.
4. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'actionneur (4) est disposé dans un conduit en particulier pratiquement cylindrique
(16), où en particulier le flux d'air de suralimentation est dévié à peu près de 90°
dans la zone du conduit (16).
5. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'actionneur (4) est conçu comme un cylindre tournant autour d'un axe.
6. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'actionneur (4) présente une surface d'arrêt, où la surface d'arrêt présente une
structure géométrique (14) servant à la réduction de la section de passage.
7. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le carter (1) peut être fixé sur le moteur à combustion interne, par deux rangées
(17a, 17b) - en particulier parallèles - de fixations par vis (17), où en particulier
au moins l'une des fixations par vis (17) pénètre dans une partie du carter.
8. Conduit d'air de suralimentation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins l'un des échangeurs de chaleur (6, 8) est disposé entre les rangées parallèles
de fixations par vis (17a, 17b).
9. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le flux d'air de suralimentation subit un retour de flux, en particulier de 180°,
en aval de celui des deux échangeurs de chaleur (6) situé en amont, et en amont de
celui des deux échangeurs de chaleur (8) situé en aval.
10. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'actionneur (4) est disposé pratiquement dans un plan formé par les deux échangeurs
de chaleur (6, 8), étant en particulier disposé en outre dans un plan formé par la
sortie (2a) du conduit d'air de suralimentation.
11. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les deux échangeurs de chaleur (6, 8) et la sortie (2a) sont disposés pratiquement
dans un plan, où l'actionneur (4) est disposé à l'extérieur de ce plan, en particulier
totalement au-dessus ou totalement au-dessous du plan.
12. Conduit d'air de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il est prévu un élément d'étranglement (23), en plus de l'actionneur (4).